JP4004685B2 - Light monitoring device - Google Patents
Light monitoring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4004685B2 JP4004685B2 JP13504499A JP13504499A JP4004685B2 JP 4004685 B2 JP4004685 B2 JP 4004685B2 JP 13504499 A JP13504499 A JP 13504499A JP 13504499 A JP13504499 A JP 13504499A JP 4004685 B2 JP4004685 B2 JP 4004685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- monitoring
- deformation
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然物や人工構造物等である監視対象物の変位や変形を監視する光監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、光ファイバ長手方向の連続的な光損失分布を観測する方法として、光ファイバの後方散乱現象の一つであるレイリー散乱光の強度が光ファイバの光損失に依存することを利用した手法が開発、実用化され、様々なセンシングの用途に応用されつつある。しかし、様々な自然物や人工構造物等の変位監視や変形監視等では、多数の監視対象が広範囲にわたって分散していることもあり、このような場合に各監視対象の監視を効率良く行うための適切なものが存在せず、開発が求められているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
自然物や人工構造物等の変形監視等を行うための光ファイバセンサとしては、監視対象物に対する取り付け等の施工性に優れるとともに、監視対象物の変位や変形を光ファイバの曲げや破断に効率良く作用させる構造であることが求められており、これまで、これら条件を満たす適当なものが無かった。さらには、低コスト化の要求もあり、これら条件を満たす光ファイバセンサの開発が必要であった。
【0004】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、自然物や人工構造物等である監視対象物の変位や変形を広範囲に亘って検出可能であり、しかも常時監視が容易である、低コストの光監視装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、自然物や人工構造物等である監視対象物の変位や変形を光により監視する光監視装置であって、監視対象物に設置されて該監視対象物の変位や変形により光ファイバに破断や変形を生じさせる光ファイバセンサの前記光ファイバが、一本の光ケーブルまたは複数本の光ケーブルを集合してなる通信線路の複数本の光ファイバの内の一部である監視専用線として割り当てられた光ファイバと接続され、前記光ファイバセンサの光ファイバと前記監視専用線の光ファイバとの接続点が前記通信線路の途中に設置された分岐接続体に収容され、前記分岐接続体の内部に設けられた浸水検知用の浸水検知モジュールや温度検知用の温度検知モジュールが、前記通信線路の複数本の光ファイバの内の別の一部である保守専用線として割り当てられた光ファイバと接続され、前記監視専用線の光ファイバおよび前記保守専用線の光ファイバを含む前記光ケーブル側の複数の光ファイバは光パルス試験器に対して切替接続可能であり、前記光ファイバセンサ側の光ファイバは前記通信線路の光ファイバを介して前記光パルス試験器に対して試験光を入射可能に接続されるようになっていることを特徴とする光監視装置を前記課題の解決手段とした。
【0006】
本発明では、通信線路の光ファイバを利用して、光ファイバセンサ側の光ファイバを光パルス試験器に接続し、光ファイバセンサの設置箇所の異常、すなわち、各種自然物や人工構造物である監視対象物の変位や変形の発生を監視する(異常の監視)。前記異常の監視は、光ファイバセンサに組み込まれている光ファイバが破断、曲げ等の変形を受けたことを検出することでなされる。光ファイバの破断や変形等は、光パルス試験器からの入射光の戻り光の観測結果から検出することができる。光パルス試験器は、光ケーブル側の複数本の光ファイバが切替接続されることで、各光ファイバに対して試験光の入射と戻り光の観測とを行う(光試験)。これにより、光パルス試験器に接続された光ファイバ、並びに、該光ファイバに接続されている光ファイバ等からなる光線路全線について光試験がなされるから、光ファイバセンサの光ファイバについても、光ケーブルの光ファイバを介して試験光が入射されて光試験がなされる。
【0007】
周知の通り、光ファイバに光を入射すると、当該光ファイバの破断箇所やコネクタ接続箇所でのフレネル反射光や、光ファイバの密度等の微小な不均一による光の散乱(レイリー散乱)によって生じた後方散乱光が光ファイバの入射端に戻ってくることが知られており、光パルス試験器(いわゆるOTDR)から光ファイバへ試験光を入射してから戻り光を受光するまでの時間(以下、「戻り時間」)を計測することで、破断点の位置(光パルス試験器からの距離)を把握できる。光ファイバからは、通常、レイリー散乱光の後方散乱光等の光ファイバ固有の光散乱等による戻り光のみが観測されるが、例えば、この光ファイバが破断すると、光パルス試験器から破断点までのレイリー散乱光の後方散乱光と、破断点からの強いフレネル反射光とが光パルス試験器にて観測され、破断点以後の光ファイバからのレイリー散乱光の後方散乱光が観測されなくなる。これにより、光ファイバの破断が検出されるとともに、フレネル反射光の戻り光の戻り時間から破断点の位置を把握することができる。
光ファイバが破断されなくても、光ファイバが変形する場合、例えば、光ファイバが急激に折り曲げられ、この折れ曲がり箇所での光損失の増大を観測することで、折れ曲がり箇所を検出することが可能である。また、光ファイバの断面方向への潰れ等によっても、光損失が増大が観測される。すなわち、光パルス試験器にて戻り光の強度が急変化が観測される箇所(光パルス試験器への戻り光の戻り時間)から、光ファイバの折れ曲がり等の変形箇所の存在や、その位置を把握できる。
【0008】
本発明の光監視装置に適用される光ファイバセンサは、様々な自然物や人工構造物等である監視対象物の変位や変形の発生によって、光ファイバに破断や曲げ等の変形を生じさせる。したがって、光パルス試験器により、前記光ファイバの破断や変形等を検出することで、監視対象物の変位や変形等を検出することができる。
光ファイバの破断や曲げは、光ファイバの破断点からのフレネル反射光の観測や、損失増大の観測によって検出される。
【0009】
例えば、光ファイバセンサの光ファイバが破断して、破断点からのフレネル反射光が観測されたり、折れ曲がり箇所等での損失増大が観測されたり、破断点以後の光ファイバからの戻り光が観測されなくなると、この光ファイバセンサを設置した監視対象物の変位、変形、崩壊等が検出される。また、フレネル反射光の戻り時間等から、光ファイバセンサの設置位置単位で、光ファイバの破断位置を把握することも可能であり、これにより、監視対象物の変位、変形、崩壊等の発生位置を把握することが可能である。破断点における破断された光ファイバの断面形状によっては、充分な強度のフレネル反射光が発生しないことがあるが、破断点以後の光ファイバからの戻り光の有無や、損失増大等をも観測することで、破断点の有無や、光ファイバ変形箇所の有無を確実に把握できる。
このように、本発明では、光ファイバの破断や折れ曲がり等の変形箇所等を検出することで、監視対象物の変位、変形、崩壊等の発生を検出でき、しかも、光パルス試験器への戻り光の戻り時間等から光ファイバの破断点の位置や折れ曲がり箇所等の位置を計測することで、変位、変形、崩壊等の発生箇所を把握できる。
【0010】
ところで、高速情報通信ネットワークの構築にあたっては、道路、鉄道線路、河川堤防を利用した光ケーブルの布設が急速に拡大しており、本発明でも、道路、鉄道線路、河川堤防等に布設された通信用の光ケーブルを利用して、光パルス試験器に光ファイバセンサの光ファイバを接続することが適している。前記光ケーブルには多数本の光ファイバが収納されていることが普通であり、しかも、将来の通信回線の増設等を目的として未使用の光ファイバを収納しておくことも多い。本発明では、通信用の光ケーブルの光ファイバの一部を監視用専用線として光ファイバセンサの光ファイバを接続し、光ファイバセンサの光ファイバと光パルス試験器との間の接続に利用するが、通信用光ケーブルの構造等に影響を与えることは無く、通常使用される光ケーブルをそのまま利用できる。
【0011】
通信用光線路では、光パルス試験器を利用した光試験により、断線等の異常の発見(線路監視)、復旧等の保守が行われている。具体的には、例えば、光ケーブルの各光ファイバを光パルス試験器に対して選択的に切替接続しつつ、各光ファイバに試験光を入射して、その戻り光からフレネル反射光や損失増大を観測する。フレネル反射光や損失増大が観測されれば、前記光ファイバに破断、あるいは曲げ、潰れ等の変形が生じていることが把握される。また、光コネクタによるコネクタ接続箇所や光ファイバの融着接続等の接続箇所についても、フレネル反射光や損失増大の観測により接続状態が確実に維持されているかどうかを監視することができる。
本発明では、光ケーブルの光ファイバを利用して、光ファイバセンサの光ファイバが光パルス試験器に接続されるので、光ファイバセンサが光ファイバに破断や曲げ等の変形を生じさせる構成であれば、通信用光ケーブルの通常の線路監視によって、光ファイバセンサの光ファイバの破断や曲げ変形の検出をも行うことができる。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の光監視装置において、通信線路の光ファイバへ入射した試験光の前記光パルス試験器への戻り光の観測結果から、前記通信線路の光ファイバ並びに光ファイバセンサ側の光ファイバの破断や変形等を生じた異常箇所を検出する検出部と、この検出部からの指令に基づいて前記異常箇所の位置を表示する表示部とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、通信用の光ケーブルの光ファイバから検出された異常箇所の位置を示す情報、光ファイバセンサの光ファイバから検出された異常箇所の位置を示す情報は、いずれも検出部からの指令に基づいて、同一の表示部に表示される。このため、光ファイバセンサの光ファイバを含む光線路全体について、異常箇所の位置が簡単に把握できるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光監視装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
第1、第2実施例の光監視装置は、様々な自然物や人工構造物等である監視対象物の変位や変形を監視するものであり、いずれも、複数箇所に散在する監視対象物の変位や、大型の監視対象物の部分的な変形等を監視するものである。
図1および図3において、符号1は光監視装置、2は道路、3および4は伝送装置、5および6は光ケーブル、7は監視ユニット、8は情報ボックス、9はクロージャ、10a,10bは監視対象物、11は光ファイバセンサである。
なお、以下の各実施例の光ファイバセンサ11に組み込まれる光ファイバ12としては、例えば、コア径数μm〜10μm程度、径125μmのシングルモード光ファイバが採用される。また、光パルス試験器50であるOTDRとしては、例えば、試験光波長1310nm、パルス幅10ns以上(出来るだけ細かく)、空間分解能2m以上(出来るだけ短く)の高分解能形のものを採用する。
【0014】
(第1実施例)
図1の光監視装置1では、監視対象物10a、10bが存在する領域(以下「監視対象領域10c」)に張り巡らすようにして布設した1本または複数本の光ファイバ12(図1では2本)の複数箇所に、光ファイバセンサ11が設置されている。具体的には、図1では、監視対象領域10cに張り巡らすようにして布設した1本の保護管12aの両端からそれぞれ光ファイバ12を挿入しており、保護管12aのほぼ全長にわたって2本の光ファイバ12が収納されている。
【0015】
光ファイバセンサ11は、監視対象物10aの局所的な変形や、監視対象物10b間の変位により、光ファイバ12に破断や曲げ等の変形を生じさせる構成であり、各種構造が採用可能である。例えば、監視対象物10aの変形の可能性のある箇所に設置して、監視対象物10aの変形による該監視対象物10aの異なる2箇所の相対変位を保護管12aに作用させて光ファイバ12に破断や変形を生じさせる構成や、隣接する監視対象物10b間の相対変位を保護管12aに作用させることで光ファイバ12に破断や変形を生じさせる構成等が採用可能である。
【0016】
図1に示すように、伝送装置3、4間を接続する通信線路を構成する光ケーブル5、6の途中に設置された情報ボックス8内には、例えばクロージャ9である分岐接続体が設置され、光ケーブル5、6に収納されている例えば数百心、数千心等の多数本(多心)の光ファイバ17、18同士が接続点20を介して接続され、伝送装置3、4間の通信回線を構成している。また、光ケーブル5の光ファイバ17の内の一部は、監視対象物10a、10bの監視専用線として割り当てられ(説明の便宜上「光ファイバ17a」とする)、この光ファイバ17aには、クロージャ9内にて光ファイバセンサ11側の光ファイバ12が接続点19を介して接続される。さらに、光ケーブル5の光ファイバ17の内の別の一部は、情報ボックス8やクロージャ9の内部の浸水検知用の浸水検知モジュール40や温度検知用の温度検知モジュールと接続される保守専用線(説明の便宜上「光ファイバ17b」とする)として割り当てられる。図1においては、クロージャ9内に設置された浸水検知モジュール40の光ファイバ41の一端は光ファイバ17bと、光ファイバ41の他端は光ケーブル6側の光ファイバ18とそれぞれ接続点21を介して接続されることで、光ケーブル5、6の光ファイバ17b、18が光ファイバ41を介して接続されるようになっている。
なお、光ファイバ12の監視対象領域10cからクロージャ9までの間は光ケーブル12bになっているので布設作業性に優れる。また、光ファイバ12は、監視対象領域10c近傍にて光ケーブル12bの光ファイバと分岐接続箱等を介して接続するようにしても良い。
【0017】
図1においては、監視専用線の光ファイバ17aと光ファイバ12との接続点19は融着接続部、光ケーブル5側の光ファイバ17と光ケーブル6側の光ファイバ18との間の接続点20は光コネクタ22によるコネクタ接続、保守専用線の光ファイバ17bと浸水検知モジュール40側の光ファイバ41との接続点21は融着接続になっているが、接続点19、20、21としては前述の構成に限定されず、融着接続部、コネクタ接続等を適宜選択して適用すれば良い。但し、接続作業性の点でコネクタ接続が優れていることから、この点では、接続点19、21もコネクタ接続とすることが有利である。
【0018】
なお、光ケーブル5には、将来の通信回線の増設に鑑みて、何処にも接続されない空きの光ファイバを確保することも可能である。
図1では、情報ボックス8内に設置されたクロージャ9を分岐接続体として例示したが、分岐接続体としては、情報ボックス8を使用せずに直接光ケーブル5、6に設けられるクロージャ、例えば架空光ケーブルに設けられたクロージャであっても良く、この場合でも、光ファイバ同士の接続部を収納する機能等には変わりは無い。また、分岐接続体は、クロージャに限定されず、分岐接続箱、成端箱、光配線盤等、各種構成が採用可能である。
【0019】
ところで、光ケーブル5、6は、地下埋設、架空布設等により布設され、情報ボックス8やクロージャ9の設置位置も、地中、地上、空中、建物内等様々である。情報ボックス8は、地中あるいは地上に設置されることが多く、例えば、地中管路布設された光ケーブルに対しては、マンホールやハンドホールを利用して設けられる。特に、屋外設置(地中も含む)された情報ボックス8並びにその内部に収納されたクロージャ9は、地下水や雨水等の浸水に対する防水対策、地熱や日照による内部温度の異常上昇の対策をとることが好ましく、これに鑑みて、提案されている。
浸水検知モジュール40は、吸湿膨潤材の浸水による膨張や、浸水による浮きの浮上等を駆動力として光ファイバ41に曲げを与える構成になっている。また、図1においては、浸水検知モジュール40の設置位置はクロージャ9内部であるが、これに限定されず、情報ボックス8内にてクロージャ9外側に設置しても良い。
温度検知モジュールは温度を検知するセンサであり、各種形態があるが、例えば、線膨張係数の大きい材料の変形や、バイメタルや形状記憶合金の変形等を駆動力として、光ファイバ41に曲げを与える構成等が採用される。この温度検知モジュールの設置位置も、クロージャ9内部、情報ボックス8内のクロージャ9外側に設置しても良い。
なお、光ファイバセンサ11、浸水検知モジュール41、温度検知モジュールは、いずれも光ファイバを破断させる構成であっても良いが、光ファイバを破断させない程度の曲げ等の変形を与える構成であることが、何等かの原因による誤作動時の復旧作業性や、異常検出後の再利用に低コスト化の面で好ましい。
【0020】
光ファイバ17a、17bは、光ケーブル5端末に設置された監視ユニット7にて、光パルス試験器50に対して接続されるようになっている。図1において具体的には、監視ユニット7内にて、光ファイバ17aは、光ファイバ16と光コネクタ16aを介して光スイッチ23と接続され、光ファイバ17bは直接光スイッチ23に接続され、光スイッチ23が、光パルス試験器50側の光ファイバ51を光ファイバ16、17bに対して切替接続することで、光ファイバ試験器50に対して1心単位で選択的に切替接続されるようになっている。そして、光パルス試験器50に対して接続された光ファイバ17a、17bに対して試験光を入射して光試験を行い、光ファイバ17a、17b並びに光ファイバ12、41に生じた断線や曲げ等の変形を検出することで、異常発生を把握できる。
なお、光スイッチ23による光ファイバ17a、17bに対する光パルス試験器50側の光ファイバ51の切替接続と光試験とは、順次、自動で所定の順で繰り返し連続的になされる。光試験自体の所要時間は短いから、各光ファイバ17a、17bに対する光パルス試験器50の接続と光試験とを繰り返し連続的に行うことで、実質的に光ファイバ17a、17bに係る光線路の常時監視が実現される。
【0021】
光ファイバ17a、17b、12、41の光試験により、接続点19、21等の後方散乱光や光損失の発生箇所以外からフレネル反射光や損失増大が観測されなければ、光ファイバ17a、17b、12、41に係る光線路には断線や曲げ等の異常が生じていない(試験結果が「正常」)。しかし、上記箇所以外からフレネル反射光や損失増大が観測されれば、光ファイバ17a、17b、12、41に断線や曲げ等の異常が生じていることが判る(試験結果が「異常検出」)。
光試験による戻り光の戻り時間から異常箇所の位置を把握することができるから、これにより、どの光ファイバ17a、17b、12、41で異常が生じたかが判る。
【0022】
監視対象物10a、10bの局所的な変位や、変形、崩壊等は、光ファイバ12に異常箇所が検出されることで把握され、クロージャ9内の浸水も、光ファイバ41に異常箇所が検出されることで把握される。
但し、監視対象領域10cでは、布設した1本の保護管12a内に収納されている2本の光ファイバ12が、光ファイバセンサ11によって破断あるいは変形される(2本の光ファイバ12の内の片方のみが破断されるケースも場合によっては存在する)こととなる。
光ファイバ17a、17bに異常箇所が検出されると、工事等による光ケーブル5の誤切断やいたずら等の何等かの原因による故障を生じた可能性がある。これにより、光ファイバ12、41の光試験により、通信用の光ケーブル5の断線や異常な曲げ等も検出することができるから、光ファイバ12、41の光試験の結果は、光ケーブル5、6の保守にも利用することができる。
【0023】
監視対象領域10cに布設される複数本の光ファイバ12を同一のクロージャ9にて光ケーブル5の光ファイバ17aと接続するには、光ケーブル5内の光ファイバ17の内、光ファイバ12の本数と同じ心数を監視専用線の光ファイバ17aとして割り当て、各光ファイバ17aを光スイッチ23に接続して、光パルス試験器50に対して切替接続可能とする。図1では、一つの監視対象領域10c毎に2本(2心)、光ケーブル5の光ファイバ17に対して4本(4心)の光ファイバ12を接続しており、合計4心の光ファイバ17を監視専用線の光ファイバ17aとして割り当てている。
光パルス試験器50による各光ファイバ12の光試験の結果から、監視対象領域10cに生じた異常箇所は各光ファイバ12毎に把握でき、光試験による戻り光の戻り時間から異常箇所の位置(光パルス試験器50からの距離)も光ファイバ12毎に把握できる。監視ユニット7内には、光ファイバ16の余長24を1000m程度確保しておき、監視ユニット7から距離が近く、光パルス試験器50による線路監視が困難な光線路の線路監視を可能にしている。光ファイバ16は、光ファイバ17aに対して光コネクタ16aにより着脱可能になっているから、適当な長さの光ファイバ16の選択使用により、光ファイバセンサ11の光ファイバ12の光パルス試験器50からの距離を調整できる。
なお、各光ファイバ12の終端(光パルス試験器50から遠い側の端部)は無反射処理しておく。
【0024】
一方、保守専用線の光ファイバ17bは、通信用光ケーブル5に1心確保すれば良く、光試験によって異常発生の有無が簡単に判る。浸水検知モジュール40の光ファイバ41を介して光ファイバ17bと接続された光ケーブル6の光ファイバ18の光パルス試験器50から遠い側の端末18aは、通常、無反射処理しておく。
【0025】
図2は、光パルス試験器50に接続された検出部52の一例を示す。検出部52は、光ファイバ17a、17bの光試験による戻り光の受光データから、位置計測部52aにて、フレネル反射光の発生箇所や光ファイバの曲げによる顕著な光損失(一定レベル以上の光損失。判定レベルは、予め設定しておく)の発生箇所の位置(光パルス試験器50からの距離)を把握し、記憶部52bに記憶されたデータベースから読み出したデータと前記位置計測部52aにて把握された異常箇所の位置とを比較部52cにて比較対照する。すなわち、比較部52cでは、当該光試験によって得られたデータ(位置計測部52aにて把握された異常箇所の位置)に、光試験の結果が「正常」の場合に認識され得る後方散乱光や光損失の発生箇所以外のデータが含まれているかどうかを比較対照する。
【0026】
光試験によって得られたデータ、並びに、記憶部52bから読み出された「正常」時のデータは出力部52dから電気信号等として出力されて、図1および図2中検出部52に接続されている表示部53にて地図画面上に表示される。また、光試験によって得られたデータ、並びに、記憶部52bから読み出された「正常」時のデータを、表示部53にて異なる色彩等を以って区別可能に表示することで、監視対象領域10cが広大であっても異常箇所の位置が地図画面上にて明瞭に判る。また、地図画面上には、光ファイバ12、41の光試験によって把握された異常箇所に加えて、通信用の光ケーブル5、6等に生じた異常箇所(光ファイバ17a、17bに検出された異常箇所)をも合わせて表示することで、通信線路の故障復旧にも役立てることができる。すなわち、光ファイバ17a、17bに断線等の異常箇所が検出されれば、光ファイバ17a、17bのみならず、光ケーブル5、6自体に切断、急激な曲げ等が生じている可能性があり、これにより通信回線の光ファイバ17についても、断線等の故障の有無を監視できる。
出力部52dから出力されたデータは、ハブ54(図2中「HUB」)やルータ55を経由して、別の管理システムの表示部等に伝送しても良い。一箇所の表示部にて、複数の光監視装置1からのデータを統合表示することで、より広域あるいはより多数の監視対象領域10cの監視を一箇所で行うことができる。
【0027】
さらに、表示部53には、詳細情報として、この光監視装置1が監視する1または複数の監視対象領域10c個別に、光ファイバセンサ11毎の異常発生の有無を表示できるようにすることが好ましい。すなわち、監視対象領域10cでは、布設した1本の保護管12a内に収納されている2本の光ファイバ12毎に異常箇所の位置が把握されるから、保護管12aの両端から異常箇所の位置を把握することで、例えば、監視対象物10aの変形規模(面積、変形幅等)や、変位を生じた監視対象物10bの数等を把握できる。例えば、監視対象領域10cの地盤に存在する監視対象物10a、10bの複数が、前記地盤の変動等により変位や変形を生じたことを監視する場合は、保護管12a内に収納されている一方の光ファイバ12の破断位置と他方の光ファイバ12の破断位置とから、監視対象領域10cの異常が生じた範囲(変位や変形を生じた範囲。以下「異常範囲」)を概略把握できる(両破断位置が異常範囲の幅等にほぼ相当する)。監視対象領域10cでの光ファイバセンサ11の設置密度を高めると、監視対象領域10cの異常範囲の大きさ、形状等をより細かく把握できる。
一方の光ファイバ12の破断後には、当該光ファイバ12による破断点以降の監視が出来なくなるが、他方の光ファイバ12からも観測データを採ることで、監視を継続することができ、その結果、一方の光ファイバ12の破断点以降に存在する光ファイバセンサ11による特定の監視対象物10a、10bの変位検出や、監視対象領域10cの異常範囲の大きさ等が、他方の光ファイバ12の光試験データから判る。
【0028】
(第2実施例)
以下、本発明の第2実施例の光監視装置60を、図3を参照して説明する。
なお、図3中、図1と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
第1実施例の光監視装置1では、通信専用の回線の断線等の線路監視を行っていないが、本実施例の光監視装置60では、通信回線の線路監視をも行うようになっている。
この光監視装置60では、監視ユニット61に設けられた光配線架62に収納した光分岐箱63を介して光ケーブル5側の光ファイバ17と伝送装置3側の光ファイバ3aとを接続するとともに、光分岐箱63内蔵の光カプラ等の光分岐素子64を介して、光ケーブル5の各光ファイバ17から光ファイバ65を分岐している。各光ファイバ65は光スイッチ23に接続され、光スイッチ23にて光パルス試験器50側の光ファイバ51を各光ファイバ65に対して切替可能に接続することで、各光ファイバ17が光パルス試験器50に対して単心単位で選択的に接続されるようになっている。光パルス試験器50からの試験光は光分岐素子64を介して光ファイバ17に入射されて光ファイバ17に係る光線路に伝送され、その後方散乱光等の戻り光は、光分岐素子64を介して光パルス試験器50側に戻る。
一方、監視専用線の光ファイバ17aや保守専用線の光ファイバ17bについては、光分岐素子63によって光ファイバ65を分岐すること無く、直接、光スイッチ23にて光パルス試験器50に対して接続されるようになっている。また、光ファイバ16の余長24も第1実施例と同様に確保される。但し、これら光ファイバ17a、17bについても、光分岐素子63により分岐した光ファイバ65を介して光パルス試験器50に対して接続される構成を採用することが可能であり、例えば、光ケーブル5内の光ファイバ17の内、光分岐箱63が接続されていない空きの回線を光ファイバ17a、17bとして割り当てた際に、光分岐箱63を接続して光ファイバ65を光パルス試験器50に接続するだけで、光ファイバ17a、17bとして機能させることができる。
【0029】
光試験に用いられる試験光波長は、通信波長と異ならせて、光通信に影響を与えないようにする。例えば、通信波長1.31μmに対しては試験光波長1.55μm、通信波長1.55μmに対しては試験光波長1.65μmというようにずらしておく。
また、光ケーブル5、6の光ファイバ17、18や伝送装置3側の光ファイバ3a等によって構成される通信回線では、光分岐素子64と各伝送装置3、4との間にそれぞれ介在された光フィルタ66、67によって試験光波長の光がカットされ、各伝送装置3、4への試験光の入射が防止されており、伝送装置3、4では試験光による通信ノイズ等の影響が回避される。図3において、具体的には、光フィルタ66は光分岐箱63内に組み込まれて、光分岐素子64から伝送装置3側に接続される光線路の途中に介在され、光フィルタ67は伝送装置4近傍にて光ケーブル6の光ファイバ18に介在されている。
【0030】
光スイッチ23による光ファイバ16、17b、65に対する光パルス試験器50側の光ファイバ51の切替接続と光試験とは、順次、自動で所定の順で繰り返し連続的になされる。光試験自体の所要時間は短いから、各光ファイバ16、17b、65に対する光パルス試験器50の切替接続と光試験とを繰り返し連続的に行うことで、実質的に光ファイバ17、17a、17bに係る光線路の断線等の常時監視が実現される。これにより、光ファイバ12、41についても断線や曲げが監視され、監視対象物10a、10bの変形や変位の常時監視を実現できる。
すなわち、この光監視装置60によれば、監視専用線の光ファイバ17aや保守専用線の光ファイバ17bに加えて、通信回線の光ファイバ17に係る光線路についても、光パルス試験器50によりそれぞれ光試験することで、断線等を常時監視できる。
【0031】
図1および図3においては、伝送装置3、4間の通信線路は、多心の光ケーブル5、6を一括して接続して構成されているが、接続する光ケーブルの本数はさらに多くても良く、本数に限定は無い。さらに、通信線路には、別の通信線路との接続や、光スプリッタによる分岐接続によってPDS(Passive Double Star)回線を構成するもの、複数本の光ケーブルを結束等により集合したもの等、多種多様な構成が採用可能であることは言うまでも無い。
光ファイバセンサ11側の光ファイバ12の接続対象である通信用の光ケーブルとしては、伝送装置3、4間を接続するものに限定されず、例えば伝送装置3と端末装置間を接続する光ケーブル等、各種構成の通信用光ケーブルが採用可能である。
【0032】
光ファイバセンサの光ファイバは、光ケーブル5の光ファイバ17に接続せずに、光パルス試験器50または光スイッチ23に対して直接接続されていても良い。例えば、光ファイバセンサの光ファイバとしては、光ケーブル5の光ファイバ17を光ケーブル5から引き出して監視対象領域10cまで延長したものであっても良い。この構成では、接続点の減少により、光試験の戻り光とともに観測されるノイズを減少でき、より高精度の監視を行うことができる。
また、伝送装置3、4間の通信線路が複数本の光ケーブルを集合したものである場合には、適宜位置から分岐した光ケーブルをそのまま光ファイバセンサの光ファイバとして監視対象領域10cに引き込むことが可能である。この場合も、光ファイバセンサの光ファイバとなる光ケーブルは、光パルス試験器や光スイッチから途中まで、通信用光ファイバを収納した光ケーブル等の他の光ケーブルと一体的になっているので、この光ケーブルに係る線路監視の結果は、通信用の光ケーブルの保守にも利用できる。この構成でも、接続点の減少により監視精度を向上できることは言うまでも無い。
【0033】
通信線路を構成する光ケーブルの接続数が、光ケーブル5、6の2本のみならず、さらに多い場合には、通信線路途中への情報ボックス8や分岐接続体の設置数も増大することが考えられ、例えば光ケーブル6の光パルス試験器50から遠い側の端末に設置された分岐接続体にて、光ケーブル6の光ファイバ18に光ファイバセンサ11側の光ファイバ12や浸水検知モジュール40の光ファイバ41が接続されれば、光ケーブル6内の多数本の光ファイバ18の一部が監視専用線と保守専用線とに割り当てられるが、光ケーブル6側の監視専用線や保守専用線の光ファイバ18に対する光ケーブル5側の光ファイバ17の接続は変更の必要は無い。さらに、光ケーブル6に接続された通信用の別の光ケーブルを介して光パルス試験器50から遠い側にクロージャ等の分岐接続体が設置された場合でも通信用光ケーブル間の光ファイバ同士の接続は同様である。これにより、クロージャ9よりも光パルス試験器50から遠い箇所にて通信線路の光ファイバと接続された光ファイバ12も、通信線路の光ケーブルの光ファイバを介して光パルス試験器50と接続される。
なお、複数設置された分岐接続体や情報ボックスに設置される浸水検知モジュール40や温度検知モジュールの光ファイバは、光ケーブル5、6…の光ファイバを介して直列に接続することが好ましく、この場合には、光ケーブル5、6…により構成される通信線路の内の1心のみを保守専用線として割り当てれば良く、光ケーブル5、6…内の光ファイバの内、より多くのものを通信回線や監視専用線に割り当てることができる。
【0034】
第1、第2実施例の光監視装置1、60は、光ケーブル5、6…の光ファイバに、光ファイバセンサ11の光ファイバ12を接続するだけで簡単に構成でき、広範囲の監視対象領域10cの複数箇所に存在する監視対象物10a、10bの変位や変形、崩壊等を、監視対象物10a、10bから離れた所に設置した一箇所の監視場所にて監視することができる。しかも、監視場所では、表示部53に表示される情報や、検出部52にて異常箇所の検知時に発報される警報等により、光ファイバセンサ11を設置した各所の監視対象物10a、10bの変位や変形、崩壊等を即座に把握できる。また、光ケーブル5、6…の適宜箇所にクロージャ9等の分岐接続体を設置して光ケーブル5、6…の光ファイバに光ファイバセンサ11の光ファイバ12を接続するだけで、目的位置への光ファイバセンサ11の自由に行うことができる。つまり、監視対象領域10cが、光ケーブル5、6に沿った複数箇所に分布している場合には、通信線路の複数箇所から、光ファイバセンサ11の光ファイバ12が分岐される構成が採用可能である。また、通信線路から光ファイバ12として多心の光ケーブルを分岐し、分岐後さらに複数の光ファイバ12に分岐する構成も採用可能である。
【0035】
さらに、同一の光ファイバ12により複数の光ファイバセンサ11を監視できるから低コスト化が可能であり、広範囲の監視や複数箇所の監視を安価で実現できる。
また、この光監視装置1、60は、監視場所に設置される光パルス試験器50や表示部53等以外には、電気的作動部が無く、落雷等による誘導電流の影響を受ける心配が無いため、光パルス試験器50やその付属の計器等のみ、誘導電流の影響を受けないように保護しておけば、落雷の可能性の大きい山間部等に設置しても、監視性能を損なうことは無く、設置場所の自由度が大幅に向上する。このため、例えば、道路に臨む地山斜面、道路を形成する地盤そのもの、河川堤防、海洋や湖沼沿岸に設けられる防波堤、橋梁等、各種自然物や人工構造物の変位や変形の監視に適している。本発明に係る光監視装置の適用対象の自然物とは、地山斜面や崖等の崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等である。
【0036】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されず、例えば、光ファイバセンサ部や監視ユニットの構造等は適宜変更可能であることは言うまでもない。
【0037】
【発明の効果】
請求項1記載の光監視装置によれば、一本の光ケーブルまたは複数本の光ケーブルを集合してなる通信線路の光ファイバの内の一部である監視専用線として割り当てられた光ファイバと接続され、光ファイバセンサの光ファイバと監視専用線の光ファイバとの接続点が通信線路の途中に設置された分岐接続体に収容され、分岐接続体の内部に設けられた浸水検知用の浸水検知モジュールや温度検知用の温度検知モジュールが、通信線路の複数本の光ファイバの内の別の一部である保守専用線として割り当てられた光ファイバと接続され、監視専用線の光ファイバおよび保守専用線の光ファイバを含む前記光ケーブル側の複数の光ファイバは光パルス試験器に対して切替接続可能であり、光ファイバセンサ側の光ファイバは通信線路の光ファイバを介して光パルス試験器に対して試験光を入射可能に接続されるように光ファイバセンサを組み立てて、光ファイバセンサを設置した監視対象物の変位や変形の発生を、光ファイバセンサの光ファイバの光試験により監視する構成であり(光ファイバの曲げや破断等の異常の監視)、通信線路の線路監視により光ファイバセンサの光ファイバの断線や変形等をも監視できるようになっているので、通信線路の断線等の線路監視と光ファイバセンサによる監視対象物の変位や変形の監視とを同一の光パルス試験器の監視設備で統合して監視することができる。また、変位や変形を生じた監視対象物の位置の特定等が容易になるといった優れた効果を奏する。
【0038】
請求項2記載の発明によれば、通信線路の光ファイバから検出された異常箇所の位置を示す情報、光ファイバセンサの光ファイバから検出された異常箇所の位置を示す情報は、いずれも検出部からの指令に基づいて、同一の表示部に表示されるため、光ファイバセンサの光ファイバを含む光線路全体について、異常箇所の位置が簡単に把握できるようになり、光ファイバセンサの光ファイバを含む光線路全体の線路保守等も容易になるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の光監視装置の全体を示す光配線図である。
【図2】 図1の光監視装置における検出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第2実施例の光監視装置の全体を示す光配線図である。
【符号の説明】
1,60…光監視装置、5,6…光ケーブル、10a、10b…監視対象物、11…光ファイバセンサ、12…光ファイバ(光ファイバセンサの光ファイバ)、17,17a,17b,18…光ケーブルの光ファイバ、50…光パルス試験器(OTDR)、52…検出部、53…表示部、64…光分岐素子(光カプラ)、65…光ファイバ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical monitoring device that monitors the displacement and deformation of a monitoring object such as a natural object or an artificial structure.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a method for observing a continuous optical loss distribution in the longitudinal direction of an optical fiber, there is a method using the fact that the intensity of Rayleigh scattered light, which is one of optical fiber backscattering phenomena, depends on the optical loss of the optical fiber. It has been developed and put into practical use and is being applied to various sensing applications. However, in displacement monitoring and deformation monitoring of various natural objects and man-made structures, there are cases where a large number of monitoring targets are dispersed over a wide range. In such a case, for monitoring each monitoring target efficiently. The current situation is that there is no appropriate one and development is required.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As an optical fiber sensor for monitoring deformation of natural objects and man-made structures, etc., it is excellent in workability such as mounting on the monitored object, and the displacement and deformation of the monitored object is efficiently applied to bending or breaking of the optical fiber. There is a demand for a structure to act, and until now, there has been no suitable structure that satisfies these conditions. Furthermore, there is a demand for cost reduction, and it is necessary to develop an optical fiber sensor that satisfies these conditions.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can detect a wide range of displacement and deformation of a monitoring object such as a natural object or an artificial structure, and can be easily monitored at a low cost. It is an object of the present invention to provide an optical monitoring device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an optical monitoring device that monitors the displacement or deformation of a monitoring object such as a natural object or an artificial structure with light, and is installed on the monitoring object so that the monitoring object The optical fiber of the optical fiber sensor that causes breakage or deformation in the optical fiber due to displacement or deformation is a single fiber.Optical cableOr a part of a plurality of optical fibers of a communication line formed by assembling a plurality of optical cablesIs connected to an optical fiber assigned as a monitoring dedicated line, and a connection point between the optical fiber of the optical fiber sensor and the optical fiber of the monitoring dedicated line is accommodated in a branch connection body installed in the middle of the communication line. As a maintenance dedicated line, an inundation detection module for detecting inundation or a temperature detection module for temperature detection provided inside the branch connection body is another part of the plurality of optical fibers of the communication line. Connected to the assigned optical fiber, including the optical fiber for the monitoring dedicated line and the optical fiber for the maintenance dedicated lineThe plurality of optical fibers on the optical cable side can be switched and connected to an optical pulse tester, and the optical fiber on the optical fiber sensor side is connected to the optical pulse tester via the optical fiber of the communication line. An optical monitoring device characterized in that the optical monitoring device is connected so as to be able to be incident is used as the means for solving the problems.
[0006]
In the present invention, an optical fiber on the optical fiber sensor side is connected to an optical pulse tester using an optical fiber of a communication line, and an abnormality in the installation location of the optical fiber sensor, that is, various natural objects and artificial structures are monitored. Monitor the occurrence of displacement and deformation of the object (monitoring abnormalities). The abnormality is monitored by detecting that the optical fiber incorporated in the optical fiber sensor has undergone deformation such as breaking or bending. The breakage or deformation of the optical fiber can be detected from the observation result of the return light of the incident light from the optical pulse tester. The optical pulse tester performs switching of the plurality of optical fibers on the optical cable side so that the test light is incident on each optical fiber and the return light is observed (optical test). As a result, an optical test is performed on the entire optical line including the optical fiber connected to the optical pulse tester and the optical fiber connected to the optical fiber. The test light is incident through the optical fiber and an optical test is performed.
[0007]
As is well known, when light is incident on an optical fiber, it is caused by light scattering (Rayleigh scattering) due to Fresnel reflected light at a breakage point of the optical fiber or a connector connection point, or a small non-uniformity such as the density of the optical fiber. It is known that backscattered light returns to the incident end of the optical fiber, and the time from when the test light is incident on the optical fiber from the optical pulse tester (so-called OTDR) until the return light is received (hereinafter, By measuring the “return time”), the position of the break point (distance from the optical pulse tester) can be grasped. Usually, only the return light due to light scattering inherent in the optical fiber, such as backscattered light of Rayleigh scattered light, is observed from the optical fiber. For example, when this optical fiber breaks, from the optical pulse tester to the breaking point. The back scattered light of the Rayleigh scattered light and the strong Fresnel reflected light from the breaking point are observed by the optical pulse tester, and the back scattered light of the Rayleigh scattered light from the optical fiber after the breaking point is not observed. Thereby, the break of the optical fiber is detected, and the position of the break point can be grasped from the return time of the return light of the Fresnel reflected light.
Even if the optical fiber is not broken, when the optical fiber is deformed, for example, the optical fiber is bent sharply, and it is possible to detect the bent portion by observing an increase in light loss at the bent portion. is there. In addition, an increase in optical loss is also observed due to the collapse of the optical fiber in the cross-sectional direction. In other words, from the point where the intensity of the return light is observed to be abruptly changed by the optical pulse tester (the return time of the return light to the optical pulse tester), the presence of the deformed part such as a bent optical fiber and its position are determined. I can grasp.
[0008]
The optical fiber sensor applied to the optical monitoring apparatus of the present invention causes the optical fiber to undergo deformation such as breakage and bending due to the occurrence of displacement and deformation of the monitoring object such as various natural objects and artificial structures. Therefore, it is possible to detect the displacement or deformation of the monitored object by detecting the breakage or deformation of the optical fiber by the optical pulse tester.
The breaking or bending of the optical fiber is detected by observing Fresnel reflected light from the breaking point of the optical fiber or observing an increase in loss.
[0009]
For example, when an optical fiber of an optical fiber sensor breaks, Fresnel reflected light from the break point is observed, an increase in loss at a bent point, etc. is observed, or return light from the optical fiber after the break point is observed. When it disappears, displacement, deformation, collapse, etc. of the monitoring object on which this optical fiber sensor is installed are detected. In addition, it is possible to grasp the breaking position of the optical fiber for each installation position of the optical fiber sensor from the return time of the Fresnel reflected light, etc., and thereby the occurrence position of the displacement, deformation, collapse, etc. of the monitored object Can be grasped. Depending on the cross-sectional shape of the broken optical fiber at the breaking point, Fresnel reflected light with sufficient intensity may not be generated, but the presence or absence of return light from the optical fiber after the breaking point and an increase in loss are also observed. Thus, it is possible to reliably grasp the presence / absence of a break point and the presence / absence of an optical fiber deformation portion.
As described above, in the present invention, it is possible to detect the occurrence of displacement, deformation, collapse, etc. of the monitored object by detecting a deformed portion such as a broken or bent optical fiber, and return to the optical pulse tester. By measuring the position of the break point of the optical fiber and the position of the bent part from the return time of the light, the occurrence point of displacement, deformation, collapse, etc. can be grasped.
[0010]
By the way, in the construction of a high-speed information communication network, the installation of optical cables using roads, railroad tracks, and river dikes has been rapidly expanding. It is suitable to connect the optical fiber of the optical fiber sensor to the optical pulse tester using the optical cable. The optical cable usually contains a large number of optical fibers, and unused optical fibers are often stored for the purpose of future expansion of communication lines. In the present invention, a part of the optical fiber of the optical cable for communication is used as a dedicated line for monitoring, and the optical fiber of the optical fiber sensor is connected to be used for connection between the optical fiber of the optical fiber sensor and the optical pulse tester. The structure of the optical cable for communication is not affected, and a normally used optical cable can be used as it is.
[0011]
In optical lines for communication, maintenance such as discovery of abnormalities such as disconnection (line monitoring) and restoration is performed by optical tests using an optical pulse tester. Specifically, for example, while selectively switching and connecting each optical fiber of the optical cable to the optical pulse tester, the test light is incident on each optical fiber, and Fresnel reflected light and loss increase from the return light. Observe. If Fresnel reflected light or increased loss is observed, it is understood that the optical fiber has undergone deformation such as breakage, bending, or crushing. In addition, it is possible to monitor whether or not the connection state is reliably maintained by observing Fresnel reflected light and an increase in loss at connection locations such as connector connection locations by optical connectors and fusion splicing of optical fibers.
In the present invention, since the optical fiber of the optical fiber sensor is connected to the optical pulse tester using the optical fiber of the optical cable, the optical fiber sensor has any configuration that causes deformation such as breakage or bending in the optical fiber. In addition, it is possible to detect breakage and bending deformation of the optical fiber of the optical fiber sensor by normal line monitoring of the communication optical cable.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the optical monitoring apparatus according to the first aspect, the optical fiber of the communication line and the optical fiber of the communication line are obtained from the observation result of the return light of the test light incident on the optical fiber of the communication line to the optical pulse tester. A detection unit that detects an abnormal point that causes breakage or deformation of the optical fiber on the optical fiber sensor side, and a display unit that displays a position of the abnormal point based on a command from the detection unit, To do.
According to the present invention, both the information indicating the position of the abnormal point detected from the optical fiber of the optical cable for communication and the information indicating the position of the abnormal point detected from the optical fiber of the optical fiber sensor are both from the detection unit. Based on the command, it is displayed on the same display unit. For this reason, the position of the abnormal part can be easily grasped about the entire optical line including the optical fiber of the optical fiber sensor.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the optical monitoring apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The optical monitoring devices of the first and second embodiments are for monitoring the displacement and deformation of a monitoring object such as various natural objects and artificial structures, both of which are displacements of monitoring objects scattered in a plurality of locations. In addition, it monitors partial deformation of a large monitoring object.
1 and 3, reference numeral 1 is an optical monitoring device, 2 is a road, 3 and 4 are transmission devices, 5 and 6 are optical cables, 7 is a monitoring unit, 8 is an information box, 9 is a closure, 10a and 10b are monitoring An
For example, a single mode optical fiber having a core diameter of several μm to 10 μm and a diameter of 125 μm is employed as the
[0014]
(First embodiment)
In the optical monitoring device 1 of FIG. 1, one or a plurality of optical fibers 12 (2 in FIG. 1) are installed so as to extend over an area where the monitoring objects 10a and 10b exist (hereinafter referred to as “monitoring
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 1, in the information box 8 installed in the middle of the
In addition, since it is the
[0017]
In FIG. 1, the
[0018]
In addition, it is possible to secure a free optical fiber that is not connected anywhere in the
In FIG. 1, the
[0019]
By the way, the
The water
The temperature detection module is a sensor for detecting temperature, and has various forms. For example, the
The
[0020]
The
Note that the switching connection and the optical test of the
[0021]
If an optical test of the
Since the position of the abnormal part can be grasped from the return time of the return light by the optical test, it is possible to determine which
[0022]
Local displacements, deformations, collapses, and the like of the monitoring objects 10a and 10b are grasped by detecting an abnormal part in the
However, in the
If an abnormal location is detected in the
[0023]
In order to connect a plurality of
From the result of the optical test of each
Note that the end of each optical fiber 12 (the end on the side far from the optical pulse tester 50) is subjected to non-reflection treatment.
[0024]
On the other hand, one
[0025]
FIG. 2 shows an example of the
[0026]
The data obtained by the optical test and the “normal” data read from the
The data output from the
[0027]
Furthermore, it is preferable that the
After one
[0028]
(Second embodiment)
Hereinafter, an
In FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.
In the optical monitoring device 1 of the first embodiment, line monitoring such as disconnection of a line dedicated for communication is not performed, but in the
In this
On the other hand, the monitoring dedicated
[0029]
The test light wavelength used for the optical test is different from the communication wavelength so as not to affect the optical communication. For example, the test light wavelength is 1.55 μm for the communication wavelength 1.31 μm, and the test light wavelength is 1.65 μm for the communication wavelength 1.55 μm.
Further, in the communication line constituted by the
[0030]
The switching connection of the
That is, according to the
[0031]
In FIG. 1 and FIG. 3, the communication line between the transmission devices 3 and 4 is configured by connecting together the multi-core
The optical cable for communication that is the connection target of the
[0032]
The optical fiber of the optical fiber sensor may be directly connected to the
Further, when the communication line between the transmission devices 3 and 4 is a set of a plurality of optical cables, the optical cable branched from an appropriate position can be directly drawn into the
[0033]
If the number of optical cables that make up the communication line is not only two
In addition, it is preferable to connect the optical fibers of the
[0034]
The
[0035]
Furthermore, since a plurality of
In addition, the
[0036]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it cannot be overemphasized that the structure of an optical fiber sensor part, a monitoring unit, etc. can be changed suitably.
[0037]
【The invention's effect】
According to the optical monitoring device of claim 1, the optical fiber of the communication line formed by assembling one optical cable or a plurality of optical cables.Is connected to an optical fiber assigned as a dedicated monitoring line, and the connection point between the optical fiber of the optical fiber sensor and the optical fiber of the dedicated monitoring line is connected to a branch connection installed in the middle of the communication line. The inundation detection module for detecting inundation and the temperature detection module for temperature detection that are housed and provided inside the branch connector are maintenance dedicated lines that are another part of the plurality of optical fibers of the communication line. A plurality of optical fibers on the optical cable side connected to the assigned optical fiber, including the optical fiber for the monitoring dedicated line and the optical fiber for the maintenance dedicated line, can be switched and connected to the optical pulse tester, and the optical fiber sensor side The optical fiber is connected to the optical pulse tester through the optical fiber of the communication line so that the test light can enter.An optical fiber sensor is assembled, and the displacement and deformation of the monitoring object on which the optical fiber sensor is installed is monitored by optical test of the optical fiber of the optical fiber sensor (abnormality such as bending or breakage of the optical fiber). Monitoring), because it is possible to monitor the disconnection and deformation of the optical fiber of the optical fiber sensor by monitoring the line of the communication line, the line monitoring such as the disconnection of the communication line and the displacement of the monitoring object by the optical fiber sensor Deformation monitoring can be integrated and monitored by the same optical pulse tester monitoring facility. In addition, there is an excellent effect that it becomes easy to specify the position of the monitored object that has caused displacement or deformation.
[0038]
According to invention of Claim 2, the information which shows the position of the abnormal location detected from the optical fiber of the communication line, and the information which shows the position of the abnormal location detected from the optical fiber of the optical fiber sensor are both detection units. Because it is displayed on the same display unit based on the command from the optical fiber sensor, it becomes possible to easily grasp the position of the abnormal part in the entire optical line including the optical fiber of the optical fiber sensor. There is an excellent effect that the maintenance of the entire optical line including it becomes easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an optical wiring diagram showing an entire optical monitoring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a detection unit in the optical monitoring apparatus of FIG.
FIG. 3 is an optical wiring diagram showing an entire optical monitoring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
監視対象物に設置されて該監視対象物の変位や変形により光ファイバ(12)に破断や変形を生じさせる光ファイバセンサ(11)の前記光ファイバが、一本の光ケーブル(5)または複数本の光ケーブルを集合してなる通信線路の複数本の光ファイバ(17、17a、17b、18)の内の一部である監視専用線として割り当てられた光ファイバ(17a)と接続され、前記光ファイバセンサの光ファイバと前記監視専用線の光ファイバとの接続点(19)が前記通信線路の途中に設置された分岐接続体(9)に収容され、前記分岐接続体の内部に設けられた浸水検知用の浸水検知モジュール(40)や温度検知用の温度検知モジュールが、前記通信線路の複数本の光ファイバの内の別の一部である保守専用線として割り当てられた光ファイバ(17b)と接続され、前記監視専用線の光ファイバおよび前記保守専用線の光ファイバを含む前記光ケーブル側の複数の光ファイバは光パルス試験器(50)に対して切替接続可能であり、前記光ファイバセンサ側の光ファイバは前記通信線路の光ファイバを介して前記光パルス試験器に対して試験光を入射可能に接続されるようになっていることを特徴とする光監視装置(1、60)。An optical monitoring device that monitors the displacement and deformation of a monitoring object (10), such as a natural object or an artificial structure, with light,
The optical fiber of the optical fiber sensor (11) installed on the monitoring object and causing the optical fiber (12) to be broken or deformed by the displacement or deformation of the monitoring object is one optical cable (5) or a plurality of cables. A plurality of optical fibers (17, 17a, 17b, 18) of a communication line formed by assembling the optical cables, and connected to an optical fiber (17a) allocated as a monitoring dedicated line, and the optical fiber A connection point (19) between the optical fiber of the sensor and the optical fiber of the monitoring dedicated line is accommodated in the branch connection body (9) installed in the middle of the communication line, and is immersed in the branch connection body. An optical flooding module (40) for detection and a temperature detection module for temperature detection are allocated as maintenance dedicated lines that are another part of the plurality of optical fibers of the communication line. Is connected to the bar (17b), a plurality of optical fibers of the optical cable side including the optical fiber of the optical fiber and the maintenance dedicated line of said monitoring dedicated line is switchable connected to the optical pulse tester (50), An optical monitoring device (1), wherein the optical fiber on the optical fiber sensor side is connected to the optical pulse tester through the optical fiber of the communication line so that test light can enter. 60).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13504499A JP4004685B2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Light monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13504499A JP4004685B2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Light monitoring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000321170A JP2000321170A (en) | 2000-11-24 |
JP4004685B2 true JP4004685B2 (en) | 2007-11-07 |
Family
ID=15142636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13504499A Expired - Lifetime JP4004685B2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Light monitoring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4004685B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4622288B2 (en) * | 2002-12-19 | 2011-02-02 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP5018859B2 (en) * | 2002-12-19 | 2012-09-05 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2007040738A (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Tama Tlo Kk | Optical fiber sensor connected to optical fiber communication line |
CN101360984B (en) | 2006-02-03 | 2011-07-20 | 株式会社藤仓 | Light beam path monitoring device and light beam path monitoring method |
JP2007232413A (en) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fujikura Ltd | Optical fiber ring interference type sensor and closure for connection |
JP5715425B2 (en) * | 2011-01-24 | 2015-05-07 | 株式会社ネットステップ | Optical network failure monitoring and detection apparatus, method, program and system |
JP6632897B2 (en) * | 2016-01-29 | 2020-01-22 | 日本ドライケミカル株式会社 | Disaster prevention system |
JP2019113513A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-11 | 日本電気株式会社 | Monitoring device, monitoring method, and program |
US11391622B2 (en) * | 2019-02-06 | 2022-07-19 | Nec Corporation | Optical fiber sensing system with reduced spatial resolution and noise for multiple application uses |
WO2021059507A1 (en) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 日本電気株式会社 | Optical fiber sensing system and monitoring method |
-
1999
- 1999-05-14 JP JP13504499A patent/JP4004685B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000321170A (en) | 2000-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6778717B2 (en) | Apparatus and method for monitoring a structure using a counter-propagating signal method for locating events | |
WO2019172276A1 (en) | Optical fiber monitoring method, and optical fiber monitoring system | |
JP4004685B2 (en) | Light monitoring device | |
JP2008067467A (en) | Utility pole break state monitoring system and utility pole used in that utility pole break state monitoring system | |
US20110242525A1 (en) | Redundant Optical Fiber System and Method for Remotely Monitoring the Condition of a Pipeline | |
US11703397B2 (en) | Optical fiber identification and distance measurement | |
CN102706514A (en) | Optical fiber water sensing system and method | |
CA2371576A1 (en) | Intrinsic securing of fibre optic communication links | |
US11644369B2 (en) | Optical fiber degradation monitoring by distributed temperature sensing | |
JP4187866B2 (en) | Optical fiber sensor | |
JP4236771B2 (en) | Light monitoring device | |
JP3660043B2 (en) | Optical line monitoring method and monitoring system | |
JP2001099686A (en) | Optical monitoring apparatus and optical fiber sensor | |
JP3312575B2 (en) | Method of laying optical fiber sensor for detecting terrain displacement and terrain displacement detecting device | |
JP2000258135A (en) | Optical fiber sensor | |
JP2000258225A (en) | Inundation detecting sensor and unit | |
JP4553820B2 (en) | Optical fiber transmission loss display apparatus and method | |
JP2001099754A (en) | Optical fiber sensor | |
JP4413180B2 (en) | Optical fiber transmission loss display apparatus and method | |
CN107123477B (en) | Existing railway through ground wire anti-theft system based on optical fiber microbend design | |
JP2001099755A (en) | Optical fiber sensor | |
JP4771779B2 (en) | Optical fiber type deformation detection device and system | |
EP3817247A1 (en) | Optical fiber identification and distance measurement | |
JPH08219907A (en) | Optical fiber temperature monitoring sensor and temperature monitoring method | |
JPH11336041A (en) | Ground sensor using boring hole filler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070529 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070720 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070814 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070822 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |